板梁结构铰缝修复中石英砂对环氧树脂砂浆性能影响

基于板梁结构铰缝用环氧树脂快速修复材料,研究石英砂对环氧树脂砂浆性能的影响.性能测试结果显示,经硅烷偶联剂KH560改性后的石英砂与环氧树脂匹配性最佳;水会大幅降低环氧树脂砂浆的反应速度和力学性能,石英砂的含水率应不高于3％;当20～40目、40?80目、80～120目和200目石英砂等质量配置,且砂胶比为5:1时,环...     

硅酸钠自修复微胶囊水泥基复合材料的制备与性能研究

为了提高水泥基材料的抗裂性和耐久性,以硅酸钠和膨润土为芯材,以乙基纤维素为壁材,采用物理法制备得到具有裂隙自修复功能的微胶囊。双掺固化剂和微胶囊,得到自修复水泥胶砂试件,研究新型微胶囊对试件的力学性能和表观性状影响。研究表明：微胶囊外壁完整地包裹住了芯材,且与胶砂试件的结合良好;微胶囊能够有效增强水泥砂浆的自修复性能,修复效果与微胶囊掺量和修复时间正相关;一定掺量的微胶囊能够提升水泥胶砂的抗压强度,结合自修复效果需求,微胶囊的推荐掺量为2%。     

不同抗车辙剂对沥青混合料高温性能影响研究

为分析不同因素对掺加抗车辙剂的沥青混合料高温性能的影响及显著程度,试验选取3种成分各异的抗车辙剂,通过室内马歇尔试验、国产车辙试验及汉堡车辙试验,并采用正交试验方法,探讨抗车辙剂种类、掺量及混合料级配等因素对沥青混合料高温性能的影响规律及显著性水平。研究结果表明:不同因素对混合料高温性能的影响强弱差异明显,具体为:抗车辙剂种类抗车辙剂掺量级配类型,且试验方法影响不同因素的显著性水平;抗车辙剂PR对混合料高温性能的改善效果最佳,其次为抗车辙剂RA,抗车辙剂Duroflex的效果相对较差。随着抗车辙剂掺量的增加,混合料高温性能的改善程度逐渐减弱。其混合料高温性能影响各因素水平组合较好方案为"PR抗车辙剂+0.45%车辙剂掺量+AC-16型矿料级配"。研究成果为抗车辙剂的选择、合理掺量确定以及混合料高温性能的优化提供参考指导。     

高速铁路无砟轨道聚氨酯嵌缝胶快速修复技术

通过调研高速铁路无砟轨道聚氨酯嵌缝胶的服役情况,总结其伤损类型为聚氨酯嵌缝胶开裂、离缝、发泡起鼓、分层和凝胶未固化5类;结合在役"天窗期"修补特点,提出了局部修复、表面封闭和整体更换的快速修复工艺;优选硅酮嵌缝胶和非硫化丁基橡胶作为聚氨酯嵌缝胶的修复材料,并提出相关性能要求。该研究对高速铁路无砟轨道失效嵌缝材料快速修复方法提供技术支持。     

碳纤维筋与活性粉末混凝土粘结性能试验研究

通过拉拔试验,对活性粉末混凝土与碳纤维筋的粘结性能进行了试验研究,考察了水胶比、钢纤维掺量及硅灰掺量等材料参数对粘结性能的影响。试验结果表明:粘结滑移曲线的形状主要与碳纤维筋的表面形状有关,与活性粉末混凝土的配比无关;碳纤维筋与活性粉末混凝土的粘结强度随着水胶比的降低而提高,但是提高的幅度并不明显;钢纤维的掺入可以有效地提高粘结强度,是影响粘结强度的一个重要因素;掺入硅灰有利于改善粘结性能,但其掺量有一个最佳范围,在本次试验中,硅灰的最佳掺量为0.25~0.35。     

稳泡剂对冶炼底灰泡沫轻质土力学性能的影响北大核心

以钢铁冶炼产生的底灰作为泡沫轻质土的主要原材料,分别单掺表面活性剂类稳泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(Sodium Alcohol Ether Sulphate,AES)和增稠类稳泡剂羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,CMC),开展发泡倍率试验、泌水率和沉降距试验、无侧限抗压强度试验和扫描电子显微镜试验,分析了AES与CMC对泡沫稳定性能的改善效果,以及对冶炼底灰泡沫轻质土力学性能和孔隙结构的影响。结果表明:发泡剂的发泡倍率随AES掺量增加而增大,CMC对发泡倍率影响甚微;随稳泡剂掺量增加,泡沫的泌水率和沉降距总体上先减小后小幅增大,单掺时AES、CMC最优掺量分别为30%、10%;掺入CMC后,冶炼底灰泡沫轻质土内部孔隙结构恶化,力学性能衰减严重;掺入AES后冶炼底灰泡沫轻质土内部孔隙孔径更小更致密,AES掺量为30%时3、7、28 d无侧限抗压强度分别达到0.83、1.38、1.71 MPa,可用作冶炼底灰泡沫轻质土的稳泡剂。     

侵蚀抑制材料对高速铁路无砟轨道现浇混凝土抗冻融性能影响及作用机制

针对北方地区无砟轨道现浇混凝土冻融破坏问题,对比了不同掺量侵蚀抑制材料对混凝土抗冻性能的影响,同时对无砟轨道现浇混凝土抗冻提升机制进行了分析。结果表明：侵蚀抑制材料改善了无砟轨道现浇混凝土的疏水性能,降低了混凝土吸水率,提升了混凝土抗冻性能;当侵蚀抑制材料掺量为20 kg/m3时,侵蚀抑制材料对无砟轨道现浇混凝土的抗冻性能提升效果最为显著,混凝土盐冻剥落质量可以降低52.7%;当侵蚀抑制材料掺量为40 kg/m3时对混凝土抗冻性能具有一定的负面作用。侵蚀抑制材料可以影响无砟轨道现浇混凝土内气泡的分布和大小,进而影响无砟轨道混凝土抗冻融性能。     

纤维与外掺料对锚碇混凝土抗裂及抗渗性能影响研究

针对棋盘洲长江公路大桥北锚碇大体积混凝土的开裂防渗问题,研究了单掺聚丙烯纤维、抗渗剂、膨胀剂及复掺聚丙烯纤维与抗渗剂或膨胀剂对锚碇C30大掺量矿物掺合料混凝土抗裂与抗渗性能的影响。结果表明,掺加聚丙烯纤维显著改善了混凝土的抗早期塑性收缩开裂性能,掺加膨胀剂和聚丙烯纤维均有利于降低其干燥收缩,并提高其抗氯离子和抗压力水渗透性;复合掺加膨胀剂与聚丙烯纤维抑制干燥收缩和改善抗渗性的效果优于复掺抗渗剂与聚丙烯纤维。采用聚丙烯纤维与膨胀剂的复合改性技术是提高锚碇大体积混凝土抗裂防渗性能的理想技术路线。     

桥塔用内养护高强度抗裂混凝土性能研究

对比了页岩陶砂、粉煤灰黏土复合陶粒、浮石粉3种内养护材料对高强度混凝土的工作性能、力学性能和早期抗裂性能的影响,并结合桥塔混凝土结构进行了抗裂性验算。结果表明:随着内养护材料掺量的增加,不同龄期混凝土的抗压强度有所降低,但降幅不大,水胶比0.24时,每种内养护材料体积掺量控制在20%以内可满足C60混凝土强度要求;掺入3种内养护材料均可显著提高混凝土的早期抗裂性能,其中浮石粉的抗裂效果最好。结合沪通长江大桥主塔(高330 m,壁厚大多超过1.5 m)混凝土结构,针对收缩与温度应力引起的开裂问题进行了有限元抗裂性能分析,结果表明,浮石粉掺量20%的低收缩混凝土拉应力在容许范围内,开裂风险小。     

混凝土的渗透结晶自修复试验与研究

针对混凝土结构的渗漏以及防水材料的老化,提出了一种渗透结晶自修复混凝土的方法。介绍了渗透结晶材料的性能及渗透结晶自修复混凝土的制备方法;通过试验研究了渗透结晶材料的掺量对混凝土性能的影响,得到了其掺量合理的使用范围;分别进行了混凝土抗压、抗拉强度回复率试验和第2次抗渗试验,根据渗透结晶材料的作用机理对试验结果进行了分析。试验结果表明,渗透结晶混凝土具有较强的自修复能力。     

盾构周围空隙充填控沉材料配合比研究

通过配合比试验和正交试验分析了盾构周围空隙充填控沉材料各组分对黏度、保水率、十字板剪切强度的影响。结果表明：防水剂与缓凝剂的比例是材料成型的关键；对于黏度和保水率，增稠剂与主剂的质量比、主剂与水的质量比较重要，对于十字板剪切强度，水泥与主剂的质量比较重要；增稠剂与主剂的质量比对A液与成型后膏体黏度的影响比主剂与水的质量比大；随B液占比提高，成型后膏体黏度先增大，B液占比12%时黏度达到最大值，随后稍微减小；固液比在0.6～0.8时，成型后膏体黏度随固液比增大而增大。采用偏最小二乘法对实测数据进行拟合得出黏度、保水率、十字板剪切强度的拟合公式，并给出不同地层浆液配合比。实际应用时可根据地层实际情况选择浆液配合比，再通过拟合公式预测浆液性能，从而快速合理配制浆液。     

碱对水泥-粉煤灰体系中粉煤灰活性的激发作用

研究了NaOH 和Ca(OH)_2对掺30%,50%和70%粉煤灰浆体性能的影响.研究结果表明:适量碱的掺入对强度有利;未掺激发剂浆体的化学结合水量随着粉煤灰掺量的增加而减少,Ca(OH)_2含量在28 d后开始下降;掺NaOH浆体的结合水量随龄期增长的幅度比未掺激发剂的浆体的大,而掺Ca(OH)_2试样变化较小;未掺激发剂的水泥-粉煤灰体系在早期Ca(OH)_2的峰值较大,且粉煤灰中的莫来石和石英晶体的衍射峰随龄期变化不大;NaOH掺入后,28 d时,粉煤灰中的石英晶体衍射峰明显下降;对于掺激发剂的试样,在7 d时粉煤灰颗粒表面已被腐蚀.     

基于正交试验的软弱土质相似材料配比研究

基于正交试验设计方法,以骨胶比、洗膏比、重晶石粉掺量、膨润土掺量、含水量为因素,对软弱土质相似材料进行配比试验。每种因素设置5个水平,设计25组材料配比,获得不同配比相似材料的密度、黏聚力和内摩擦角等指标。采用极差分析法分析各因素的敏感性,研究各因素对相似材料参数的影响规律。研究结果表明:不同配比的相似材料各参数指标分布范围较大,能够满足大部分土质材料模型试验的要求;膨润土掺量对相似材料密度起主要控制作用,含水量和洗膏比对密度有明显影响;骨胶比对黏聚力影响最大,膨润土掺量和含水量的影响次之;膨润土掺量、含水量、重晶石粉掺量均对内摩擦角有较大影响;相似材料黏聚力随膨润土掺量的增大而增大,内摩擦角随重晶石粉掺量、膨润土掺量、含水量的增大而减小。试验结果可为类似模型试验土质相似材料的配制提供参考。     

沪通长江大桥水下自密实混凝土工作性能试验研究

通过流动性试验、间隙通过性试验、流变性能试验和灰色关联度分析,研究了胶凝材料用量、水胶比、砂率、粉煤灰掺量等因素对水下自密实混凝土工作性能的影响。试验结果表明:当水胶比在0. 36～0. 38,胶凝材料用量在440～480 kg/m3,砂率为50%,粉煤灰掺量在35%～45%时,混凝土的屈服应力和塑性黏度较小,流动性及间隙通过性较为优异,综合分析确定了最优的混凝土配合比;胶凝材料用量和水胶比是影响混凝土工作性能的主要因素,而砂率和粉煤灰掺量对混凝土工作性能的影响相对较小;混凝土流动性对V形漏斗流出时间最为敏感,对坍落扩展时间和倒置坍落度筒排空时间的敏感性差别不大;提出了低胶凝材料用量、高体积稳定性的水下自密实混凝土制备方法,为沪通长江大桥及同类超大深水基础复杂结构工程水下自密实混凝土的制备提供了试验和理论依据。     

滨海强腐蚀环境桥梁灌注桩耐腐蚀混凝土的制备

针对滨海强腐蚀环境下石衡沧港（石家庄—衡水—沧州—黄骅港）城际铁路桥梁灌注桩面临的严重腐蚀问题，采用抗侵蚀抑制剂和防腐流变剂分别配制了不同配合比混凝土，并对其工作性能、抗压强度和耐久性能进行了对比分析。结果表明：单掺抗侵蚀抑制剂能够在不严重影响混凝土工作性能和抗压强度的前提下，显著提升混凝土的抗渗性能与抗侵蚀性能；单掺防腐流变剂不仅能够降低拌和物塑性黏度，保证混凝土后期抗压强度稳定增长，而且还能降低混凝土的电通量、氯离子扩散系数和吸水率，提高胶凝材料抗蚀系数。综合分析不同配合比混凝土的性能和经济性，建议采用单掺防腐流变剂制备滨海强腐蚀环境下桥梁灌注桩耐腐蚀混凝土。     

C55自密实微膨胀钢管混凝土制备研究

采用绝对体积法,以粗骨料体积、砂的体积分数、矿物掺合料比例为因素,利用L_(16)(4~5)正交组合进行自密实混凝土配比计算,经试拌找到较理想的组合即粗骨料体积0.33、砂体积0.45、矿物掺合料配比30%。从提升配比强度、降低黏度,矿物掺合料影响、膨胀剂对配比收缩率影响角度,对该组合进行优化。经具体试验确定粉煤灰掺量15%,取消矿粉,保持胶凝材料总量不变的情况下增加水泥掺量;掺加5%黏度改性材料调整拌合物性能;研究不同膨胀剂及掺量对混凝土强度及自收缩的影响,确定合适的膨胀剂种类及掺量。最终制备出力学及干缩性能满足规范要求的高强、高流态、微膨胀自密实混凝土。     

液体速凝剂在铁路隧道喷射混凝土中的应用研究

为研究无碱液体速凝剂和碱性液体速凝剂对喷射混凝土抗压强度和耐久性能的影响,对掺加两种速凝剂的喷射混凝土试件进行了抗压强度、体积稳定性和快速冻融试验。试验结果表明:掺加无碱液体速凝剂可大幅度提高喷射混凝土28 d抗压强度,保有率达到106.8%,而掺加碱性液体速凝剂的混凝土28 d抗压强度比仅为57.5%;掺加无碱液体速凝剂的喷射混凝土试件在各龄期的收缩率均小于掺加碱性液体速凝剂的混凝土试件;掺加无碱液体速凝剂可有效提高喷射混凝土的抗冻性能,混凝土试件经受300次冻融循环未破坏,而掺加碱性液体速凝剂的混凝土试件在进行冻融循环125次时已完全破坏。     

掺复合功能掺合料快速修补混凝土的试验研究

以优质粉煤灰和硅灰复合粉体为基材外掺少量激发剂配制而成的复合功能掺合料(CUFG)是一种新型水泥混凝土路面快速修补材料。采用42.5级普通硅酸盐水泥,单方水泥用量315~360 kg/m3,掺入20%~30%复合功能掺合料,可配制出24 h抗压强度大于20 MPa,24 h抗折强度大于3.5 MPa;28 d抗压强度大于50 MPa;28 d抗折强度大于7.0 MPa的快硬高早强混凝土,满足24 h开放交通所需的最低强度指标要求,且后期强度也有较大的提高。CUFG的掺入提高了快速修补混凝土(RRC)早期和后期的折压比,降低了混凝土的干缩程度,有利于提高快速修补混凝土的抗裂性能。掺CUFG快速修补混凝土的抗氯离子渗透能力较强,同时具有优异的耐磨性能。     

表层强化混凝土抗冻耐久性研究

为研究刷涂强化材料对混凝土抗冻耐久性的影响,选取硅烷和环氧树脂2种强化材料,制备刷涂表层强化材料的混凝土和普通混凝土试件,进行快速冻融循环试验和压汞试验,对冻融循环后混凝土的质量损失、动弹模量衰减、微观结构以及混凝土表层孔隙的变化情况进行分析。研究结果表明:相同冻融循环次数下,表层强化混凝土的动弹模量衰减和质量损失均低于素混凝土,抗冻耐久性显著增强,且硅烷的强化作用强于环氧树脂;硅烷通过表面渗透方式进入混凝土中,在混凝土表面和内部形成致密憎水的网状结构,环氧树脂在试样表面形成了膜状结构层,覆盖孔隙及裂缝。2种强化材料都通过改善混凝土表层孔径分布进而阻碍水分的进入起到提高抗冻耐久性的作用。     

石灰改良黄土的工程特性试验研究

由于黄土具有湿陷性,黄土地区工程建设往往需要对地基进行处理。石灰作为一种凝胶材料,是一种很好的地基加固材料。在浸水饱和和未浸水两种状态下分别对掺灰比3%,5%,7%,9%和15%的改良黄土进行固结试验,分析石灰不同掺量对改良黄土性能的影响。试验结果表明:随着石灰掺量的增加,改良黄土的压缩系数先降低后升高,渗透系数先减小后增大,掺灰比为7%时压缩系数和渗透系数均降到最低;石灰改善黄土湿陷性效果明显,掺灰比7%的改良黄土湿陷性系数最小,基本不发生湿陷;石灰的掺入能有效改善黄土的性能,且石灰掺量7%时改良黄土各项性能得到最大改善,故最佳掺灰比为7%。